Nghiên cứu xây dựng tiêu chí xác định ngưỡng bồi lắng bùn cát an toàn công trình hồ chứa

Hồ chứa nước là công trình thủy lợi thiết yếu, đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết nguồn nước cho các ngành kinh tế. Mặc dù tuổi thọ thiết kế của hồ chứa thường từ 50-200 năm, nhưng bồi lắng bùn cát là yếu tố chính ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ và chức năng của chúng. Bồi lắng không chỉ làm giảm dung tích hồ, tăng nguy cơ lũ lụt, ảnh hưởng đến chất lượng nước, và giảm sản lượng điện, mà còn tác động tiêu cực đến nguồn nước phục vụ tưới tiêu, sinh hoạt và giao thông. Việc quản lý bồi lắng và dung tích hữu ích của hồ chứa là vô cùng quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh khan hiếm nước ngày càng gia tăng và mục tiêu phát triển bền vững của Liên Hợp Quốc về an ninh nguồn nước. Tuy nhiên, việc nghiên cứu và xác định ngưỡng bồi lắng an toàn cho hồ chứa tại Việt Nam còn hạn chế và các kết quả tính toán thường sai khác so với thực tế do thiếu tài liệu đo đạc, phương pháp tính toán đơn giản chưa xét hết các yếu tố ảnh hưởng. Vì vậy, việc xây dựng các tiêu chí cụ thể để đánh giá mức độ an toàn của bồi lắng bùn cát là cần thiết, giúp quản lý hiệu quả và đề xuất ngưỡng khai thác, nạo vét bùn cát an toàn cho hồ chứa.

Các nhà quản lý, chủ hồ, các nhà khoa học, kỹ sư và chuyên gia trong lĩnh vực thủy lợi và quản lý tài nguyên nước, đặc biệt là những người liên quan đến vận hành và quản lý an toàn hồ chứa tại Việt Nam.

Sự bồi lắng bùn cát là một vấn đề nghiêm trọng, gây ảnh hưởng tiêu cực đến chức năng và tuổi thọ của các công trình hồ chứa, là mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản lý, chủ hồ và giới khoa học trên toàn thế giới. Vấn đề này làm giảm dung tích hồ, tăng nguy cơ lũ lụt, và tác động tiêu cực đến chất lượng nước, sản lượng điện cũng như nguồn nước cấp cho tưới tiêu, sinh hoạt và giao thông. Mặc dù các công trình hồ chứa được thiết kế với tuổi thọ kinh tế từ 50 đến 200 năm, bồi lắng bùn cát là yếu tố quyết định tuổi thọ thực tế. Nhiều nghiên cứu quốc tế đã chỉ ra mức độ bồi lắng đáng kể, với tổn thất dung tích trung bình hàng năm toàn cầu là 0,94%, và tại nhiều hồ chứa có thể lên tới 4-5%. Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc nghiên cứu xác định ngưỡng bồi lắng an toàn còn khiêm tốn, và các kết quả tính toán thường có sai khác lớn so với thực tế do thiếu dữ liệu và phương pháp đơn giản. Trên cơ sở nghiên cứu khoa học và thực tiễn về bồi lắng bùn cát tại các công trình hồ chứa, bài báo này đã xây dựng và đề xuất 04 tiêu chí quan trọng để xác định ngưỡng bồi lắng bùn cát an toàn cho hồ chứa. Các tiêu chí này được phân thành hai nhóm chính: Nhóm tiêu chí về an toàn công trình (gồm 03 tiêu chí: TC1 - đánh giá tổn thất dung tích hồ chứa trung bình hàng năm; TC2 - đánh giá tỷ lệ mất dung tích hàng năm; TC3 - đánh giá tỷ lệ dung tích hồ chứa trên dòng chảy vào hồ hàng năm và trên sản lượng bùn cát bồi lắng hàng năm); và Nhóm tiêu chí về môi trường (gồm 01 tiêu chí: TC4 - đánh giá dòng chảy tối thiểu sau đập hồ chứa). Các tiêu chí này được phát triển dựa trên tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước, đồng thời xem xét tính phù hợp với điều kiện thực tiễn của Việt Nam về chính sách, mục tiêu an ninh nguồn nước, kinh tế - xã hội, khí hậu và địa hình. Việc áp dụng các tiêu chí này giúp các nhà quản lý, chủ hồ và khoa học có công cụ đánh giá mức độ an toàn của hồ chứa, từ đó đưa ra các giải pháp quản lý bồi lắng hiệu quả, đảm bảo an toàn và phát huy tối đa lợi ích của công trình. Nghiên cứu cũng sử dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để xác định trọng số và mức độ quan trọng của từng tiêu chí, đảm bảo tính khách quan và khoa học trong đánh giá.